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Fragestellung: In der multifaktoriellen Pathogenese der Bandscheibendegeneration (IVDD) spielen u.a. Alter, Geschlecht, Umwelteinflüsse und mechanische Belastung eine wichtige Rolle. Aktuelle Studien konnten zeigen, dass Noradrenalin (NE), ein wichtiger Neurotransmitter des Sympathischen Nervensystems, eine Rolle in der Regeneration von Gelenkknorpelzellen spielt. Es ist bekannt, dass gesunde und degenerierte Bandscheiben von sympathischen Nervenfasern innerviert werden. Kürzlich gelang der erstmalige Nachweis von Adrenorezeptoren (AR) in degeneriertem Bandscheibengewebe (IVD). Das Ziel der vorliegenden Studie ist daher die Korrelation der AR-Expression in IVD mit dem radiologischen Degenerationsgrad und klinischen Parametern.

Methodik: Im Rahmen von Spondylodese Operationen wurden Gewebeproben aus degenerativen Bandscheiben der LWS entnommen (n=43). Der Degenerationsgrad der Bandscheiben wurde retrospektiv radiologisch bestimmt (Pfirrmann-/Modic-Klassifikation). Zusätzlich wurden weitere klinische Daten (z.B. Alter, BMI, Medikation, Vorerkrankungen) retrospektiv analysiert. Die Expression aller AR-Subtypen wurde mittels PCR aus IVD- Homogenisaten und isolierten IVD-Zellen untersucht. Abschließend wurden klinische Parameter der Patienten zusammengetragen und mit der AR-Expression korreliert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: In humanen IVD-Homogenisaten wurden die Gene a1A-, a1B-, a2A-, a2B-, a2C- , B1- und B2-ARs exprimiert. Es konnten signifikante Unterschiede in der Expression des a1A-, a2A- und B2-AR zwischen Bandscheiben mit geringer (Pfirrmann II und III; n = 15) und starker Degeneration (Pfirrmann IV und V; n = 27) nachgewiesen: In IVDs mit geringerem Degenerationsgrad (Pfirrmann II)waren die Expressionswerte stets niedriger als in Proben mit einem höheren Degenerationsgrad (Pfirrmann V). Interessanterweise war die relative a1A-AR Expression in IVD aus einer Anschlussdegeneration signifikant verringert (p = 0,041). Darüber hinaus war die a1A-AR Expression im Bandscheibengewebe von Patienten mit starken präoperativen Schmerzen (NPRS größer/gleich 7) signifikant reduziert (p = 0,009). Zum ersten Mal wurden die Expressionslevel von ARs, insbesondere des a1A-, a2A- und B2-AR, mit klinischen Daten der jeweiligen Patienten korreliert. Die unterschiedliche Expression dieser ARs bei gesunder und degenerierter IVD stützt die Hypothese, dass der Sympathikus eine Rolle in der Entstehung der IVDD spielen könnte. Vor allem die unterschiedliche Expression spezifischer AR Subtypen bei unterschiedlichen Ätiologien der IVDD könnte zur Entwicklung neuer Therapieoptionen für die Bandscheibendegeneration beitragen.